Parker Solar Probe передбачає запуск сонячного вітру – Ars Technica

Потоки сонячного вітру містять заряджені частинки, які можуть запалювати полярні сяйва, спричиняти збій у роботі супутників і руйнувати електричну інфраструктуру на Землі. Незважаючи на їхню важливість, ми маємо обмежене розуміння сил, які створюють вітер, де він виходить із сонця та що прискорює його до нашої планети.

Оскільки сонячний вітер дме назовні з такою силою, його чиста сила робить майже неможливим для космічних кораблів побачити крізь хаос і визначити, де він народився — досі. Сонячний зонд NASA Parker Solar Probe зміг спостерігати сонце досить близько, щоб отримати зображення регіону, де походить сонячний вітер. Були вчені NASA раніше очікувалося Він починається біля поверхні, а потім протікає через «дірки» в сонячній короні, зовнішній атмосфері, перш ніж викинутись у космос. І останній удар Паркера показав, що вони були праві.

отвір в ареолі

Дослідники з команди Паркера сказали: «Швидкі сонячні вітри, які заповнюють геліосферу, походять із областей, які знаходяться глибоко в магнітному полі, відкритому для Сонця, і називаються корональними дірами». Стеді Нещодавно опубліковано в журналі Nature.

Отже, що таке корональні діри? Ці особливо яскраві області в короні є відкритими областями в магнітному полі Сонця. Кілька силових ліній магнітного поля, що досягають поверхні Сонця, проходять через кожен отвір, одні спрямовані до Сонця, інші від нього. Коли магнітні домени, що рухаються в протилежних напрямках, стикаються, вони розриваються, а потім знову з’єднуються у явище, відоме як магнітне перез’єднання, вивільняючи плазму, яка тече вздовж ліній поля.

Тут на допомогу приходить Parker Discovery. Паркеру вдалося виявити потоки тих самих високоенергетичних частинок у плазмі, які виливаються з корональних дір. Ці частинки також зустрічаються у так званому швидкому сонячному вітрі, який майже вдвічі швидший за повільний сонячний вітер і досягає швидкості близько 800 кілометрів на секунду (майже 500 миль/с). Parker’s Exceptional View також може відстежувати початок сонячного вітру з відстані приблизно 8 мільйонів кілометрів (13 мільйонів миль). На цій відстані сонячний вітер ще не повністю перетворився на безладного монстра, тому зонд може спостерігати його більш упорядковані початку біля поверхні. Частинки швидкого сонячного вітру, які вони побачили, були настільки енергійними, що вони також прискорювали електромагнітні хвилі, відомі як хвилі Альфвена, які штовхають їх частинки далі.

Те, що рухає сонячний вітер, є предметом дебатів протягом десятиліть, де сперечаються, чи керує він магнітним перез’єднанням чи хвилями Альвена. Але поки передові інструменти Паркера не змогли зрозуміти, що відбувається в глибинах Сонця, не було ніякого способу вирішити суперечку.

Знайти зв’язок

Команда Паркера створила симуляцію повторного підключення, яка відповідала спостереженням зонда. «Повторне з’єднання безпосередньо нагріває навколишню корональну плазму настільки, щоб стимулювати більший відтік, і одночасно створює турбулентні сплески швидкості, які ведуть цей відтік», — сказали дослідники у своєму дослідженні. Стеді.

Хоча Паркер і раніше намагався точно визначити походження сонячного вітру, він був неправильним, зосередившись на області зворотного боку сонця, яка була надто далеко, щоб побачити, що відбувається в цих «коронавірусах». Існував також шанс, що він не виявляв великої активності, оскільки його запустили в 2018 році під час сонячного мінімуму (період найменшої активності). Сонячні максимуми (період найбільшого впливу) відбуваються кожні 11 років; Наступний сонячний максимум буде в 2025 році, але нам не довелося чекати максимуму, щоб зловити корональні діри.

Розуміння джерела сонячного вітру повинно допомогти нам передбачити, коли він попрямує до нас і як швидко він досягне нашої планети. Знання того, як планувати наперед, може допомогти нам захистити супутники, електромережі та інше чутливе обладнання. Це особливо важливо, оскільки ми наближаємося до сонячного максимуму, коли надшвидкий сонячний вітер найімовірніше вдарить Землю.

Найближчим часом Паркер зможе наблизитися до Сонця. Його прилади можуть приймати тепло на відстань до 6,4 мільйона кілометрів (4 мільйони миль), що вдвічі ближче, ніж цього разу. Поки що він продовжує дивитися на сонце.

Природа, 2023. DOI: 10.1038 / s41586-023-05955-3 (про DOI).

Елізабет Рейн Creature пише. Її роботи з’являлися на SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Grunge, Den of Geek і Forbidden Futures. Коли не пише, вона або змінює форму, малює, або маскується під персонажа, про якого ніхто ніколи не чув. Слідкуйте за нею в Twitter: @hravenrayne.